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10 fois cette année, le télescope Webb a déconcerté les astronomes avec de nouvelles images époustouflantes de notre univers

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10 fois cette année, le télescope Webb a déconcerté les astronomes avec de nouvelles images époustouflantes de notre univers

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Ce qui ressemble beaucoup à des montagnes rocheuses lors d’une soirée au clair de lune est en fait le bord de la jeune région de formation d’étoiles voisine NGC 3324 dans la nébuleuse Carina. Prise en lumière infrarouge par la caméra infrarouge proche (NIRCam) du télescope spatial James Webb de la NASA, cette image révèle des régions de naissance d’étoiles auparavant obscurcies. Crédit : NASA, ESA, ASC, STScI

Il n’est pas exagéré de dire Télescope spatial James Webb (JWST) Il marque une nouvelle ère pour l’astronomie moderne.

Il a été lancé le 25 décembre dernier Et le complètement fonctionnel Depuis juillet, le télescope fournit des aperçus de l’univers que nous ne pouvions pas atteindre auparavant. Comme le[{ » attribute= » »>Hubble Space Telescope, the JWST is in space, so it can take pictures with stunning detail free from the distortions of Earth’s atmosphere.

However, while Hubble is in orbit around Earth at an altitude of 335 miles (540 km), the JWST is 1 million miles (1.5 million kilometers) distant, far beyond the Moon. From this position, away from the interference of our planet’s reflected heat, it can collect light from across the universe far into the infrared portion of the electromagnetic spectrum.

This ability, when combined with the JWST’s larger mirror, state-of-the-art detectors, and many other technological advances, allows astronomers to look back to the universe’s earliest epochs.

As the universe expands, it stretches the wavelength of light traveling toward us, making more distant objects appear redder. At great enough distances, the light from a galaxy is shifted entirely out of the visible part of the electromagnetic spectrum to the infrared. The JWST is able to probe such sources of light right back to the earliest times, nearly 14 billion years ago.

The Hubble telescope continues to be a great scientific instrument and can see at optical wavelengths where the JWST cannot. But the Webb telescope can see much further into the infrared with greater sensitivity and sharpness.

Let’s have a look at ten images that have demonstrated the staggering power of this new window to the universe.

1. Mirror alignment complete

JWST Alignment Evaluation Image

Left: The first publicly released alignment image from the JWST. Astronomers jumped on this image to compare it to previous images of the same part of sky like that on the right from the Dark Energy Camera on Earth. Credit: NASA/STScI/LegacySurvey/C. Jacobs

Despite years of testing on the ground, an observatory as complex as the JWST required extensive configuration and testing once deployed in the cold and dark of space.

One of the biggest tasks was getting the 18 hexagonal mirror segments unfolded and aligned to within a fraction of a wavelength of light. In March, NASA released the first image (centered on a star) from the fully aligned mirror. Although it was just a calibration image, astronomers immediately compared it to existing images of that patch of sky – with considerable excitement.

2. Spitzer vs MIRI

Webb MIRI and Spitzer Comparison Image

This image shows a portion of the ‘Pillars of Creation’ in the infrared (see below); on the left taken with the Spitzer Space Telescope, and JWST on the right. The contrast in depth and resolution is dramatic. Credit: NASA/JPL-Caltech (left), NASA/ESA/CSA/STScI (right)

This early image, taken while all the cameras were being focused, clearly demonstrates the step change in data quality that JWST brings over its predecessors.

On the left is an image from the Spitzer telescope, a space-based infrared observatory with an 85 cm mirror; the right, the same field from JWST’s mid-infrared MIRI camera and 6.5 m mirror. The resolution and ability to detect much fainter sources are on show here, with hundreds of galaxies visible that were lost in the noise of the Spitzer image. This is what a bigger mirror situated out in the deepest, coldest dark can do.

3. The first galaxy cluster image

SMACS 0723 Galaxy Cluster Hubble Webb Comparison

SMACS 0723 galaxy cluster – from Hubble on the left, and JWST on the right. Hundreds more galaxies are visible in JWST’s infrared image. Credit: NASA/STSci

The galaxy cluster with the prosaic name of SMACS J0723.3–7327 was a good choice for the first color images released to the public from the JWST.

The field is crowded with galaxies of all shapes and colors. The combined mass of this enormous galaxy cluster, over 4 billion light years away, bends space in such a way that light from distant sources in the background is stretched and magnified, an effect known as gravitational lensing.

These distorted background galaxies can be clearly seen as lines and arcs throughout this image. The field is already spectacular in Hubble images (left), but the JWST near-infrared image (right) reveals a wealth of extra detail, including hundreds of distant galaxies too faint or too red to be detected by its predecessor.

4. Stephan’s Quintet

Stephan’s Quintet Hubble and Webb

Hubble (left) and JWST (right) images of the group of galaxies known as ‘Stephan’s Quintet’. The inset shows a zoom-in on a distant background galaxy. Credit: NASA/STScI

These images depict a spectacular group of galaxies known as Stephan’s Quintet, a group that has long been of interest to astronomers studying the way colliding galaxies interact with one another gravitationally.

On the left we see the Hubble view, and the right the JWST mid-infrared view. The inset shows the power of the new telescope, with a zoom in on a small background galaxy. In the Hubble image we see some bright star-forming regions, but only with the JWST does the full structure of this and surrounding galaxies reveal itself.

5. The Pillars of Creation

Pillars of Creation (Hubble and Webb Images)

The ‘Pillars of Creation’, a star-forming region of our galaxy, as captured by Hubble (left) and JWST (right). Credit: NASA, ESA, CSA, STScI; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI).

The so-called Pillars of Creation is one of the most famous images in all of astronomy, taken by Hubble in 1995. It demonstrated the extraordinary reach of a space-based telescope.

It depicts a star-forming region in the Eagle Nebula, where interstellar gas and dust provide the backdrop to a stellar nursery teeming with new stars. The image on the right, taken with the JWST’s near-infrared camera (NIRCam), demonstrates a further advantage of infrared astronomy: the ability to peer through the shroud of dust and see what lies within and behind.

6. The ‘Hourglass’ Protostar

Webb Hourglass Protostar

The ‘hourglass protostar’, a star still in the process of accreting enough gas to begin fusing hydrogen. Inset: A much lower resolution view from Spitzer. Credit: NASA/STScI/JPL-Caltech/A. Tobin

This image depicts another act of galactic creation within the Milky Way. This hourglass-shaped structure is a cloud of dust and gas surrounding a star in the act of formation – a protostar called L1527.

Only visible in the infrared, an “accretion disk” of material falling in (the black band in the center) will eventually enable the protostar to gather enough mass to start fusing hydrogen, and a new star will be born.

In the meantime, light from the still-forming star illuminates the gas above and below the disk, making the hourglass shape. Our previous view of this came from Spitzer; the amount of detail is once again an enormous leap ahead.

7. Jupiter in infrared

Webb NIRCam Composite Jupiter Three Filters

An infrared view of Jupiter from the JWST. Note the auroral glow at the poles; this is caused by the interaction of charged particles from the sun with Jupiter’s magnetic field. Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt.

The Webb telescope’s mission includes imaging the most distant galaxies from the beginning of the universe, but it can look a little closer to home as well.

Although JWST cannot look at Earth or the inner Solar System planets – as it must always face away from the Sun – it can look outward at the more distant parts of our Solar System. This near-infrared image of Jupiter is a beautiful example, as we gaze deep into the structure of the gas giant’s clouds and storms. The glow of auroras at both the northern and southern poles is haunting.

This image was extremely difficult to achieve due to the fast motion of Jupiter across the sky relative to the stars and because of its fast rotation. The success proved the Webb telescope’s ability to track difficult astronomical targets extremely well.

8. The Phantom Galaxy

Multi Observatory Views of M74

Hubble visible light (left), JWST infrared (right), and combined (middle) images of the ‘Phantom Galaxy’ M74. The ability to combine visible light information about stars with infrared images of gas and dust allow us to probe such galaxies in exquisite detail. Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, J. Lee and the PHANGS-JWST Team; ESA/Hubble & NASA, R. Chandar Acknowledgement: J. Schmidt

These images of the so-called Phantom Galaxy or M74 reveal the power of JWST not only as the latest and greatest of astronomical instruments, but as a valuable complement to other great tools. The middle panel here combines visible light from Hubble with infrared from Webb, allowing us to see how starlight (via Hubble) and gas and dust (via JWST) together shape this remarkable galaxy.

Much JWST science is designed to be combined with Hubble’s optical views and other imaging to leverage this principle.

9. A super-distant galaxy

Webb Galaxy Universe 350 Million Year Old

A ‘zoom in’ on a galaxy from one of the universe’s earliest epochs, when the universe was only about 300 million years old (the small red source visible in the centre of the right panel). Galaxies at this distance are impossible to detect in visible light as their emitted radiation has been ‘redshifted’ far into the infrared. Credit: NASA/STScI/C. Jacobs

Although this galaxy – the small, red blob in the right image – is not among the most spectacularly picturesque our universe has to offer, it is just as interesting scientifically.

This snapshot is from when the universe was a mere 350 million years old, making this among the very first galaxies ever to have formed. Understanding the details of how such galaxies grow and merge to create galaxies like our own Milky Way 13 billion years later is a key question, and one with many remaining mysteries, making discoveries like this highly sought after.

It is also a view only the JWST can achieve. Astronomers did not know quite what to expect; an image of this galaxy taken with Hubble would appear blank, as the light of the galaxy is stretched far into the infrared by the expansion of the universe.

10. This giant mosaic of Abell 2744

Webb Galaxy Cluster Abell 2744

An image of the galaxy cluster Abell 2744 created by combining many different JWST exposures. In this tiny part of the sky (a fraction of a full Moon) almost every one of the thousands of objects shown is a distant galaxy. Credit: Lukas Furtak (Ben-Gurion University of the Negev) from images from the GLASS/UNCOVER teams

This image is a mosaic (many individual images stitched together) centered on the giant Abell 2744 galaxy cluster, colloquially known as “Pandora’s Cluster.” The sheer number and variety of sources that the JWST can detect is mind-boggling; with the exception of a handful of foreground stars, every spot of light represents an entire galaxy.

In a patch of dark sky no larger than a fraction of the full Moon there are umpteen thousands of galaxies, really bringing home the sheer scale of the universe we inhabit. Professional and amateur astronomers alike can spend hours scouring this image for oddities and mysteries.

Over the coming years, JWST’s ability to look so deep and far back into the universe will allow us to answer many questions about how we came to be. Just as exciting are the discoveries and questions we can not yet foresee. When you peel back the veil of time as only this new telescope can, these unknown unknowns are certain to be fascinating.

Written by:

  • Colin Jacobs – Postdoctoral Researcher in Astrophysics, Swinburne University of Technology
  • Karl Glazebrook – ARC Laureate Fellow & Distinguished Professor, Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology

This article was first published in The Conversation.The Conversation

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune

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« Situé sur une mer de roche volcanique refroidie » : un vaisseau spatial de la NASA capture un vaisseau spatial chinois sur la face cachée de la Lune
NASALe Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé le premier aperçu des Chinois Vaisseau spatial Chang’e 6Qui se trouve actuellement sur la face cachée de la Lune, et le vaisseau spatial apparaît comme un petit groupe de pixels lumineux au centre de l’image prise par l’observatoire. LRO Le 7 juin 2024.
Le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a capturé des images du vaisseau spatial chinois de retour d’échantillons Chang’e 6 sur la surface lunaire. Face cachée de la luneC’était cinq jours après son atterrissage réussi, selon les rapports de la NASA.
Le site d’atterrissage de Chang’e 6 est situé sur l’unité persane, une « mer » de roche volcanique refroidie, située à la limite sud de la Lune. Bassin d’Apollon.
L’équipe de la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) a déterminé les coordonnées exactes du site d’atterrissage à 41,6385 degrés de latitude nord et 206,0148 degrés de longitude est, à une altitude de 17 244 pieds (moins 5 256 mètres) par rapport à la surface moyenne de la lune. La précision horizontale estimée du site d’atterrissage est de plus ou moins 100 pieds (30 mètres).
« La luminosité accrue du terrain entourant l’atterrisseur est due aux turbulences dans le moteur de l’atterrisseur et est similaire à la zone d’explosion observée autour d’autres atterrisseurs lunaires », a écrit l’équipe LROC.
Il a également partagé une photo de la même zone prise le 3 mars 2022, avant l’atterrissage de Chang’e 6, pour souligner la présence du vaisseau spatial à la surface de la lune et fournir une comparaison.
Selon Mark Robinson, scientifique principal du système de caméra haute résolution à bord du LRO, l’atterrisseur Chang’e 6 était pris en sandwich entre deux cratères de taille comparable à celle du vaisseau spatial lui-même, situés à la périphérie d’un cratère moins proéminent d’environ 165 pieds (50 mètres) de diamètre.
Selon Robinson et ses collègues de l’Arizona State University, la lave basaltique est entrée en éruption au sud du cratère Chaffee S il y a environ 3,1 milliards d’années et a coulé vers l’est jusqu’à ce qu’elle rencontre une élévation topographique locale, probablement associée à une faille.
Selon la NASA, la description de l’image LROC indique : « Plusieurs crêtes ridées dans cette zone ont déformé et soulevé la surface de la jument. Le site d’atterrissage est approximativement à mi-chemin entre deux de ces crêtes. La coulée de lave chevauche également une coulée légèrement plus ancienne. (environ 3,3 Ga Hz), peut être observé plus à l’est, mais la coulée plus jeune se distingue car elle contient de plus grandes abondances d’oxyde de fer (FeO) et d’oxyde de titane (TiO2). Dans ce contexte, le mot « Ga » est une abréviation utilisée par les scientifiques pour désigner « il y a un milliard d’années ».
Après avoir réussi à obtenir des échantillons lunaires, la partie ascendante de la sonde a été lancée depuis la surface de la Lune le 3 juin, transportant sa charge utile inestimable.
Le segment ascendant a ensuite rencontré l’orbiteur Chang’e 6, où les échantillons lunaires ont été transportés. Une fois sa mission terminée, le segment de retour reste en orbite lunaire, attendant patiemment le bon moment pour commencer son voyage de retour vers la Terre.
Si tout se passe comme prévu, la capsule de retour de la mission, ainsi que ses objets de valeur lunaires, devraient atterrir sur Terre vers le 25 juin. La capsule atterrira à l’aide de parachutes à un endroit prédéterminé sur la bannière de Siziwang, située à l’intérieur des terres. Région autonome de Mongolie, dans le nord de la Chine, marquant la conclusion réussie de la 53e semaine espace une tâche.
Chang’e 6, une mission d’exploration lunaire, a démarré son voyage depuis la province de Hainan, dans le sud de la Chine, le 3 mai. L’objectif principal de cette mission est de réaliser un exploit historique en rapatriant des échantillons lunaires de la face cachée de la Lune, un exploit qui n’a jamais été accompli auparavant.

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

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Un événement unique visible à l’œil nu : ScienceAlert

Au cours des prochains mois, un spectacle pourrait illuminer le ciel du nord.

Là, dans la constellation de la Couronne Boréale, en A Une distance de plus de 2500 années-lumièreune étoile appelée T Coronae Borealis se cache, déclenchant une explosion qui fera temporairement de l’étoile l’un des objets les plus brillants du ciel nocturne.

Les astronomes attendent avec impatience que cette chose explose, non seulement parce qu’elle sera spectaculaire, mais aussi en raison de la richesse des données que nous pourrons collecter sur un type d’explosion stellaire appelé « explosion d’étoiles ». Classique Nova.

La raison pour laquelle nous savons que T Coronae Borealis (T CrB en abrégé) va exploser est que cela se produit une fois tous les 80 ans, pendant au moins huit siècles.

Cela signifie qu’il est très proche d’un événement unique et que la technologie dont nous disposons désormais pour le détecter dépasse largement celle dont nous disposions lors de son dernier vol, en février 1946.

« Il existe quelques novae récurrentes avec des cycles très courts, mais en général, nous ne voyons pas d’explosion répétée au cours d’une vie humaine, et elle est rarement relativement proche de notre système. » dit l’astronome Rebecca Hounsell Du Goddard Space Flight Center de la NASA.

« C’est très excitant d’avoir ce siège au premier rang. »

À ne pas confondre avec la quasi-effacement des étoiles lors d’explosions cataclysmiques appelées supernovae, les novae classiques sont des explosions plus petites qui laissent l’étoile plus ou moins intacte. En fait, ce n’est pas la première fois que cet être cosmique vit cette expérience.

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La raison pour laquelle T CrB explose si fréquemment et dans les délais prévus est une bizarrerie du type d’étoile dont il s’agit. Il s’agit d’un système stellaire binaire contenant les restes du noyau effondré d’une étoile semblable au Soleil appelée naine blanche, et une géante rouge gonflée.

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Les naines blanches sont très petites et très denses, dont la taille varie entre la taille de la Terre et celle de la Lune, et leur masse de cette taille équivaut à la masse de 1,4 soleils. Cela signifie qu’il est très attractif ; S’ils ont un compagnon binaire sur une orbite suffisamment proche, ils ont tendance à attirer de la matière, principalement de l’hydrogène.

Au fil du temps, cet hydrogène s’accumule à la surface de la naine blanche, pressé par la force de gravité. Finalement, la pression et la chaleur sur la couche sous-jacente d’hydrogène deviennent si intenses que tout s’enflamme dans une explosion thermonucléaire incontrôlable qui expulse violemment l’excès d’hydrogène dans l’espace de manière spectaculaire.

C’est Nova. Pour T CrB, la période nécessaire est d’environ 80 ans.

Au cours de la dernière décennie, les astronomes ont Notez le système binaire Présenter un comportement similaire à celui que vous aviez avant l’explosion de 1946 ; en particulier, Diminution de la luminosité Ce qui annonce l’éruption prochaine. Leur analyse suggère que cela pourrait arriver très prochainement, dès septembre 2024.

Cela signifie que les astronomes surveillent de près une petite partie du ciel remplie de constellations d’étoiles – Lyra, Hercule et Botes – et un petit arc d’étoiles pris en sandwich entre elles. C’est la Couronne Boréale.

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Où peut-on trouver la Corona Borealis dans le ciel ? Attention à la « nouvelle » star ! (NASA)

Nous espérons entendre parler de la nova dès qu’elle se produira. Il fleurira dans le ciel, devenant visible à l’œil nu, puis disparaîtra progressivement au cours d’une semaine. Vous devriez donc avoir le temps de sortir et de le regarder, s’il attire votre attention.

En fait, si vous le pouviez, ce serait génial. Des scientifiques citoyens sont également appelés à collecter des données. Plus nous avons d’yeux sur T CrB, mieux nous pouvons comprendre ses éclats flashy.

Et bien sûr, il y aura autant de télescopes que possible qui pourront être réglés, depuis les ondes radio les plus longues jusqu’aux rayonnements X et gamma les plus puissants.

« Les novae répétées sont imprévisibles et paradoxales. » dit l’astrophysicien Koji Mukai Goddard de la NASA. « Quand vous pensez qu’il n’y a aucune raison pour qu’ils suivent un certain modèle, ils le font – et dès que vous commencez à compter sur eux pour répéter le même modèle, ils s’en écartent complètement. Nous verrons comment se comporte T CrB. « 

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

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Moment incroyable : un mystérieux calmar des grands fonds a été aperçu en train de bercer des œufs géants, tandis que les experts découvrent des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

C’est le moment incroyable où un calmar des grands fonds inconnu a été repéré portant des œufs translucides, incitant les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèce.

Cet étonnant calmar des grands fonds a d’abord fasciné les chercheurs lorsqu’il a été enregistré en train d’incuber des œufs géants en 2015, quelque chose qu’ils n’avaient jamais vu auparavant.

Un calmar des grands fonds inconnu a été aperçu portant des œufs transparentsCrédit : Mbari
Un étonnant calmar des grands fonds a amené les experts à découvrir des preuves de l’existence d’une nouvelle espèceCrédit : Mbari
Des images étonnantes ont été capturées dans le golfe de Californie d’un calmar non identifié en action.Crédit : Mbari

Ces images époustouflantes ont été capturées dans le golfe de Californie, où l’on pensait initialement que le calmar faisait partie de la famille des Gonatidae.

Près d’une décennie plus tard, les chercheurs pensent qu’il s’agit d’une espèce inconnue qui a été découverte grâce à une combinaison d’indices contenus dans les images.

Les calmars des grands fonds sont essentiels aux réseaux trophiques océaniques. Ce sont de grands prédateurs qui dévorent les poissons et les invertébrés, comme les vers, dans les eaux intermédiaires.

À leur tour, ils sont mangés par ceux qui sont beaucoup plus gros qu’eux, comme les gros poissons, les requins, les baleines, les dauphins, les phoques et les oiseaux marins.

Malgré leur importance écologique et économique incroyablement importante, ces créatures à dix membres restent un mystère pour les chercheurs, en particulier les espèces peu connues capturées dans les images.

Des indices fascinants

Les experts pensaient initialement que ces œufs de 1,5 pouce de large n’étaient pas des calmars des grands fonds typiques.

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Les soupçons ont été confirmés car d’anciennes observations du calmar Gonatus faisaient état d’œufs deux fois plus petits que ceux des images, mesurant seulement 0,25 pouce de large.

Le manque d’œufs – estimé à moins de 40 œufs – a également dérouté les chercheurs.

En comparaison, le calmar gonatus commun en contient beaucoup plus, certains incubant dans le passé jusqu’à 3 000 œufs à la fois.

Les seiches sont rarement vues vivantes dans un environnement aussi froid et sombre.

La simple profondeur à laquelle le calmar a été capturé donne de fortes indications sur le fait qu’il ne s’agissait pas d’une espèce connue.

Voir des calmars des grands fonds protéger leurs œufs après la ponte est un spectacle extrêmement rare, disent les experts, car le processus peut entraîner la mort maternelle des œufs à couver.

« Notre rencontre inattendue avec le calmar géant en train d’incuber ses œufs a attiré l’attention de tout le monde dans la salle de contrôle du navire », a déclaré Stephen Haddock, scientifique principal et chef d’expédition au Monterey Bay Aquarium Research Institute.

« Cette découverte remarquable souligne la diversité des façons dont les animaux s’adaptent aux défis uniques de la vie en profondeur. »

Le mystère des profondeurs marines : comment seule une petite partie des créatures des profondeurs marines aurait été découverte

Les océans et l’eau représentent environ 71 pour cent de la surface de la Terre et sont pratiquement épargnés par l’activité humaine.

Cela a laissé des millions de vie marine inexplorées.

Les scientifiques s’attendent à ce que jusqu’à deux millions d’espèces différentes nagent dans l’océan, et seulement 250 000 ont été découvertes jusqu’à présent, selon le Registre mondial des espèces marines.

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Certaines des créatures les plus étranges jamais découvertes comprennent des « écureuils gommeux » de concombre de mer gélatineux, des vers polychètes colorés, des fantaisies roses translucides, des vers d’arbre de Noël et même une multitude de dragons de mer en papier.

Une partie de l’énorme problème vient de la capacité limitée de l’équipe de recherche à explorer les fonds marins en raison de leur profondeur dans certaines parties du monde.

Le manque de visibilité à distance et les températures glaciales signifiaient que la technologie devait rattraper son retard avant de pouvoir explorer pleinement l’océan.

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